高三物理機械能包括:
1. 物體由于運動而具有的能量叫做動能。
2. 物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能。
3. 物體由于發生形變而具有的能量叫做彈性勢能。
此外,系統內物體間由于相互作用而產生的總機械能叫做系統的機械能。
注意,系統內物體如果多了一個系統外力,那么系統機械能就不包括內力做功了。也就是說系統機械能是動能和重力勢能、彈性勢能的總和。
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題目:
一個質量為5kg的物體,在離地面高2m的位置由靜止釋放,物體下落過程中受到的空氣阻力為0.2mg,求物體下落過程中的機械能變化。
分析:
1. 物體下落過程中受到重力和空氣阻力作用。
2. 重力對物體做功,空氣阻力對物體做負功。
3. 根據動能定理求解機械能變化。
已知:
m = 5kg
h = 2m
f = 0.2mg
根據動能定理,有:
Wg - Wf = ΔEk
其中,Wg表示重力對物體做的功,Wf表示空氣阻力對物體做的功,ΔEk表示物體動能的變化量。
重力對物體做的功為:
Wg = mgh = 5 × 10 × 2 = 100J
空氣阻力對物體做的功為:
Wf = - fs = - 0.2 × 5 × 2 = - 2J
物體動能的變化量為:
ΔEk = Wg - Wf = 98J
所以,物體下落過程中的機械能變化量為:ΔE = Ek + Ep = Ek = 98J。
其中,Ek表示物體的動能,Ep表示物體的重力勢能。機械能的變化量等于動能的變化量加上重力勢能的變化量。在這個問題中,物體的重力勢能沒有變化,所以機械能的變化量只取決于動能的變化量。